Spinewert

Ein Pfeil ist das Geschoss einer Bogenwaffe, die Geschosse einer Armbrust bezeichnet man im Gegensatz dazu üblicherweise als Bolzen, wobei die langen Geschosse moderner Jagd- bzw. Feldarmbruste zunehmend auch als Pfeile bezeichnet werden.

Pfeile wurden sowohl zum Kampf als auch zur Jagd benutzt. Sie konnten mit einem Bogen abgeschossen oder mit einem Katapult geschleudert werden, mitunter benutzte man - wie bei der Falarika - brennbares Material, um sie vor dem Schleudern anzuzünden und eine höhere Kampfwirkung zu erzielen. Heute werden Pfeile zum Sport und mitunter auch zur Jagd eingesetzt, wobei die Bogenjagd in Deutschland je nach Bundesland ganz oder teilweise verboten ist.

Aufbau

Der Pfeil ist prinzipiell ein gerader Stab, an dessen vorderem Ende eine Spitze und am anderen Ende aus Naturfedern oder Kunstfedern als Befiederung zur Stabilisierung angebracht sind. Ganz am hinteren Ende befindet sich die Nocke, die den Kontakt zur Bogensehne sicherstellt.

Pfeilgewichte werden traditionell in "grain" angegeben, ein grain entspricht 0,0648 Gramm. Heutige typische Pfeile haben etwa einige hundert bis ca. 500 grain, alte englische Kriegspfeile konnten aber auch mehr als 800 grain wiegen, also mehr als 52 Gramm.

Schaft

Der „overdraw“ versetzt die Pfeilauflage nach hinten

Idealerweise ist ein Pfeilschaft nur wenig länger als der Auszug des Schützen. Moderne Bogen verwenden zusätzliche Auflagen, den „overdraw“, um Pfeile verschießen zu können, die kürzer als die Auszugslänge des Schützen sind. Ein leichterer Pfeil erreicht eine höhere Geschwindigkeit.

Holzpfeile

2 Holzpfeile

Das traditionelle Schaftmaterial ist Holz. Im Neolithikum wurden Pfeile bevorzugt aus den Schößlingen des Wolligen Schneeballs gefertigt. (Pfeilschaftglätter aus Sandstein finden sich etwa in der Bandkeramik- und der Hinkelsteinkultur.) Im Mittelalter war zum Beispiel Esche ein beliebtes Schaftmaterial. Heute wird vor allem die Port Oxford Zeder verwendet.

Pfeile aus anderen Materialien

Moderne Pfeilschäfte werden aus Materialien wie Aluminium, Karbonfaser oder Kombinationen aus beiden hergestellt. Die Schäfte sind dünne Röhrchen, deren Biegesteifigkeit durch das Material, die Wandstärke und die Bauart bestimmt wird.
In Asien werden Pfeile auch aus Bambustrieben hergestellt (z.B. das traditionelle Pfeilmaterial im Kyudo). Die zuvor unregelmäßig geformten, 2-jährigen Halme des Pfeilbambus' werden dazu in mehreren Schritten unter Erwärmen über einem offenen Feuer gerichtet und mit Steinen geschliffen. Bei Bambuspfeilen werden an den Enden Fadenwicklungen angebracht, um ein Aufspalten des Schaftendes durch den eingesetzten Schaft der Pfeilspitze beim Schuss zu verhindern. Aufgrund des natürlichen Hohlraumes erreicht ein Bambusschaft bei gleicher Masse höhere Festigkeitswerte als ein Vollholzschaft.

3D Holzpfeil: 5/16" Zedernholzschaft; 80 gr. Edelstahlspitze; Schaft mit Cresting verziert; 4" Truthahnfedern in Schildform gestanzt

Ein typischer Pfeilschaft ist etwa 1/3 Zoll dick. Standarddicken sind 5/16", 11/32" und 23/64".

„spine“-Wert

Schussfenster mit Sicht auf ein Stift- oder Pinvisier

Der sog. „spine“-Wert ist eine Maßzahl für die Biegesteifigkeit des Pfeils und wird traditionell in englischen Pfund angegeben, und zwar so, dass der Wert in etwa der Zugstärke eines englischen Langbogens entspricht, für den der Pfeil geeignet wäre. Der ideale „spine“-Wert hat für jeden Schützen zusätzlich eine individuelle Komponente. Die Anpassung des „spine“ an Bogen und Schütze ist besonder bei den traditionellen Schützen wichtig, da die Sehne sich beim Schuss genau auf den Bogen zubewegt, der Pfeil sich aber um den Bogen herumwinden muss. Ein falscher „spine“ bedeuten einen unruhigen Flug oder das (unerwünschte) Anschlagen des Pfeilschafts an den Bogen. Idealerweise sollten die Schwingungen des Pfeilschaftes nach einigen Metern Flug gedämpft sein.

Ermittelt wird er, indem man den Pfeil auf zwei Stützen mit einem Abstand von 28 Zoll auflegt und ein Gewicht von 1,94 Pfund (880g) in der Mitte anhängt. Die Durchbiegung des Pfeilschaftes wird in 1/1000 Zoll gemessen und als „spine“-Wert bezeichnet. Je kleiner der Wert, desto steifer ist der Pfeil.

Generell gilt, je stärker der Bogen und je größer der Auszug, desto steifer muss der passende Pfeil sein. Allerdings haben moderne Bögen in der Regel ein "Schussfenster", eine Aussparung im Bogenkörper. Diese ermöglicht eine, der Bogenmittelachse nähere Auflage des Pfeils, wodurch die erforderliche Amplitude der Pfeilbiegung bei der Windung um den Bogenkörper herabgesetzt wird. Einige Bögen besitzen auch einen Aufbau, der eine zentrierte Lage des Pfeils ermöglicht, wodurch der Pfeil in gerader Linie abgeschossen wird – das „Herumwinden“ um den Bogenkörper entfällt.

„Cresting“

Cresting

Das Verzieren und die Bemalung des Pfeilschaftes zur individuellen Kennzeichnung mit Lack wird als „cresting“ bezeichnet. Der Pfeil wird verschönert, unverwechselbarer und durch die auffallenden Farben gut sichtbar. Um den zeitraubenden Arbeitsvorgang zu beschleunigen kam man auf die Idee bedruckte Folien zu verwenden, die sogenannten „arrowwraps“.

„Arrowwraps“

Unter dieser Bezeichnung kommt eine bedruckte Hochleistungsfolie aus den USA. Die Wetter- und UV-Festigkeit der Folie inkl. dem Farbaufdruck wird mit mindestens 7 Jahre bei ständigem Ausseneinsatz bei allen Bedingungen zwischen -45 und +95 °C angegeben. Die Folie ist etwa 3/100 mm stark und an ihre Haftung werden hohe Anforderungen gestellt. Die Klebeverbindung des „wraps“ kann durch Tauchen in kochendes Wasser gelöst werden.

Spitze

steinzeitliche Pfeilspitze

Die Pfeilspitze besteht im Allgemeinen aus Metall. Aus prähistorischer Zeit sind aber auch Spitzen aus Feuerstein, Schiefer und Knochen bekannt. Prinzipiell kann man auch den hölzernen Schaft anspitzen und im Feuer härten, aber da sich solche Pfeile schlecht erhalten, weiß man nichts über die tatsächliche prähistorische Verwendung solcher Spitzen.

geschraubte Messingpfeilspitze

Die Spitze kann entweder als Hülse auf einen konisch geformten Schaft aufgesetzt werden, oder ein Dorn an der Spitze wird in eine Bohrung bzw. Kerbe im Schaft gesetzt. Die Spitzen werden durch kleben oder aufschrauben befestigt. Mittelalterliche Spitzen waren oft zusätzlich mit einer Garnwicklungen gesichert. Heutige Spitzen für den Sport sind meist einfache, gedrehte Metallspitzen, die als Hülse aufgesetzt werden und die darauf ausgelegt sind die Ziele so wenig wie möglich zu beschädigen. Moderne Jagdspitzen haben entweder zusätzlich ein Blatt mit geschärften Schneiden oder stumpfe, ausgedehnte Spitzen („blunts“), um die Beute zu betäuben.

Vor allem zu Kriegszwecken gab es früher zahlreiche weitere Spitzenformen. Eine typische war die Ahl-Spitze (engl.: „bodkin“-Spitze), welche durch ihren lange schmale Keilform in die vernieteten Ringe des Kettenhemdes eindringen und sie so aufsprengen konnte. Zudem war sie sehr einfach zu schmieden. Die Spitze eines Brandpfeils hatte direkt hinter der eigentlichen Spitze einen metallenen Käfig, in dem brennbares Material angebracht werden konnte, so dass die Hitze direkt auf das Ziel wirkte, den Schaft aber nicht vorzeitig beschädigte. Zum gezielten Töten von Pferden, die seltener als ihre Reiter durch eine Rüstung geschützt waren, verwendete man besonders breite Pfeilspitzen. Paulos von Aigina aus der Schule von Alexandrien schrieb im 6. Jh. eine Abhandlung über Pfeilverwundungen. Dabei unterschied er verschiedene Formen von Pfeilspitzen. So gab es Pfeile, die mit Widerhaken versehen waren, die gegen die Schussrichtung ausgerichtet sind. Sie erschweren oder verhindern das Herausziehen und er riet, sie wenn möglich hindurchzustoßen und auf der anderen Seite herauszuziehen. Es gab auch Widerhaken mit Ausrichtung in Schussrichtung. Diese konnte man nicht hindurchstoßen, aber herausziehen. Ferner gab es Spitzen, deren Widerhaken sowohl mit als auch gegen die Schussrichtung ausgerichtet waren und deren Form an einen Blitz erinnerte. Solche Spitzen erschwerten beide Arten der Entfernung. Er beschrieb auch Pfeile, deren Widerhaken Gelenke haben und sich erst beim Herausziehen spreizen. Außerdem beschrieb er, dass einige Pfeilspitzen mittels eines Dornes, andere mittels einer kleinen Röhre am Schaft befestigt sind.

Die heute so genannten „Sehnenschneider“ waren Spitzen, die in ein breites Blatt ausliefen, das nach vorne offen halbmondförmig endete und dessen vordere Seite als Schneide geschliffen war. Der tatsächliche Kriegseinsatz solcher Spitzen ist unklar, sicherlich wurden sie jedoch nicht auf Personen verschossen, sondern eher zum Durchtrennen von Seilwerk benutzt. Denkbar ist der Einsatz auf der Jagd.

Vergiftete Pfeilspitzen waren historisch einerseits zur Jagd vorgesehen, z.B. um im unwegsamen Urwaldgelände eine Flucht der Beute zu verhindern, oder mit schwachen Bögen auch große Beute zu erlegen. Andererseits wurden sie zu Kriegszwecken genutzt, um die Wirkung nicht unmittelbar tödlicher Treffer zu erhöhen. In Europa und Japan war der Einsatz von Giftpfeilen jedoch als "unritterlich" verpönt (was den gelegentlichen Einsatz nicht ausschloss). Als Gift diente in Südamerika z.B. Curare und das Hautsekret von Pfeilgiftfröschen, in Europa z.B. Extrakte des Eisenhuts.

Auswahl verschiedener Pfeilspitzen:
1 u. 2 - Anfängerpfeile aus Holz mit Blechspitze,
3 - Zedernholzschaft mit Feldspitze,
4 - Feldspitze mit „insert“ auf Glasfaserschaft,
5 - Feldspitze auf Aluschaft,
6, 7, 8, 9, 13, 14 - „bullet“-Spitzen,
7 u. 11 - unterschiedliche Scheibenspitzen-„insert“ für Alu-/Carbonpfeilschäfte,
10, 11, 12 - Kegelspitzen-„insert“,
11, 13, 14 - Carbonschäfte mit verschiedenen Durchmessern,
15 - Messingspitze vor Fiberglasschaft,
16 - Ein zerstörter Alu-Pfeilschaft nach einem Steintreffer,
17 - eine „blunt“-Spitze

Befiederung

Im Laufe der Geschichte wurden für Pfeile die unterschiedlichsten Befiederungen verwendet, wobei mittelalterliche Bogenschützen Gänsefedern bevorzugten. Die Befiederung dient im Wesentlichen dazu, den aerodynamischen Druckpunkt weit genug hinter den Schwerpunkt zu legen. Nur dadurch kann der Pfeil stabil der Flugparabel folgen. Wenn die Federn schräg zur Längsachse des Pfeils angebracht werden, rotiert er. Bei bestimmten Pfeilformen kann dies ein Vorteil sein, weil seine Flugbahn stabilisiert wird.

An historischen Pfeilen wurden 2–4 Federn gefunden, an modernen „Flu-Flu“-Pfeilen (für kurze Distanzen) kommen auch 6 Federn zum Einsatz. Flu-Flu-Pfeile werden gerne zur "Bekämpfung" von Luftzielen verwendet. Zunächst fliegt der Pfeil relativ normal, bremst dann jedoch durch die "buschigen" Federn sehr schnell ab und verliert seine Energie.

Heute werden (abgesehen von selbstgefundenen oder gerupften Federn von Gänsen, Möwen oder Krähen) im Allgemeinen drei Arten von Federn eingesetzt:

Truthahnfeder

gespleißte Befiederung aus gefärbten Truthahnfedern

Eine solche gibt es in verschiedenen Längen (3 bis 5,5 Zoll), Formen (Parabol, Schild, DoppelParabol, DoppelSchild u. a.) und Farben (natur, signalgelb), die hauptsächlich für die 3D-Jagd-Turniere benutzt werden. (3D-Jagd-Turniere: Es wird mit Pfeil und Bogen auf dreidimensionale Ziele, meist Tiere aus Kunststoff, geschossen). Natürliche Federn haben den Nachteil, dass sie sich bei Nässe vollsaugen und am Schaft anliegen. Daraus folgt eine schlechtere Stabilisierung des Pfeils. Dem kann mit diversen käuflichen Mitteln laut Hersteller entgegengewirkt werden. So gibt es Pulver oder Sprays zur Imprägnierung. Der große Vorteil von Naturfedern bei Jagd-Turnieren im Gelände ist folgender: Falls die Befiederung eines Pfeils ein Hindernis, z. B. einen Baumast, streift, wird der Pfeil nicht so stark wie ein kunststoffbefiederter abgelenkt. Der gleiche Vorteil kommt auch beim Abschuss zur Geltung. Wenn der Pfeil den Bogen verlässt, streifen die Federn je nach Schussweise das Bogenfenster, die Auflage oder den Handrücken. Echte Federn richten sich dann innerhalb von wenigen Millisekunden auf und stabilisieren den Pfeilflug optimal.

Adlerfeder

Im Kyudo gelten Adlerfedern als die beste Qualität, da sie auch einem Aufprall der Feder auf Stein widerstehen. Aus Gründen des Artenschutzes sind Adlerfedern sehr teuer, ein einziger Pfeil kann mehrere hundert Euro kosten. Zu Trainingswecken werden heute auch hier meist Truthahnfedern verwendet. Die Befiederung an Kyudo-Pfeilen ist länger als an europäischen Pfeilen und gerade angebracht. Die Rotation des Pfeils wird ähnlich wie beim Auftrieb von Flugzeugen durch das „Tragflächen“-Profil der Feder erzeugt. Es wird pro Durchgang jeweils ein Pfeil mit rechten („Haya“) und ein Pfeil mit linken Federn („Otoya“) verschossen, dies wird historisch damit begründet, dass der zweite Pfeil (bei einem Meisterschützen) durch die geringfügig anderen Flugeigenschaften den ersten Pfeil nicht auf die Nocke trifft und damit zerstört.

Kunststofffeder

Kunststoffbefiederung eines Sportpfeils

Ist die am weitesten verbreitete Federart, die es in verschiedenen Längen und Steifigkeiten gibt. Die sportliche Elite benutzt für lange Distanzen (im Freien 90 Meter) sogenannte Spin Wings. Sie sind ebenfalls aus Kunststoff und sind parallel zur Pfeilachse eingedreht, sodass sie sich noch schneller drehen.

FOB-Vanes

Für „compound“-Bogenpfeile gibt es eine neue Art von Befiederung, die gar nichts mehr mit Federn zu tun hat. FOB („Fletching Only Better“) entspricht einer Art von einem kleinen Impeller und wird als Plastikteil auf die Pfeilschaftröhre aufgesteckt. Der dreiflüglige „Propeller“, genauer gesagt Repeller mit Mantelring ersetzt die Federn, bewirkt einen aerodynamischeren Flug des Pfeils und versetzt ihn in eine schnellere Umdrehung (siehe hierzu auch Turbo-Nocke).

Nocke

Um zu gewährleisten, dass der Pfeil sicher auf der Bogensehne sitzt, besitzt das hintere Pfeilende eine Nocke.

verschiedene Befiederungen und Pfeilnocken auf
1 - Holzschaft,
3, 4, 10, 11 - Aluschaft,
5 u. 6 - Glasfaserschaft,
7 - Carbonschaft
Befiederung mit sichtbarem Drall: 1 - rechtsdrehend, 3 - linksdrehend

„selfnock“

Ursprünglich bestand die Nocke aus einem in das Schaftende eingesägten Schlitz. Dieser muss quer zum Verlauf der Holzmaserung eingesägt werden, um zu verhindern, dass sich der Schaft durch den Druck der Sehne spaltet. Zur zusätzlichen Stabilität kann unterhalb der Nocke eine Wicklung aus einem Garn angebracht werden. Um die Nocke weiter zu verstärken, wird teilweise auch ein Inlay aus einem harten Holz, Horn oder Knochen eingeklebt, in das dann der Nockenschlitz gesägt wird.

Aufgeklebte Nocke

Die modernen Pfeile besitzen eine Nocke aus Kunststoff, die auf den Schaft aufgesteckt und eingeklebt wird. Zur Verwendung kommen verschiedene Klebstoffe, z. B. Sekundenkleber, Zweikomponentenkleber oder Heißkleber. Kann die Nocke nicht auf einen vorhandenen Konus geklebt werden, findet bei Pfeilschaftröhren ein „insert“-Adapter Verwendung. Oft wird die Nocke auch nur aufgesteckt und eventuell mit etwas Garn an den individuellen Schaft angepasst, um später ein problemloses Austauschen oder Drehen der Nocke zu ermöglichen.

Turbo-Nocke

Bisherige Nocken waren mit einem axialen Ausschnitt bzw. Schlitz versehen. Diese Neuerung besitzt den gleichen Ausschnitt, jedoch ist dieser mit einem Drall versehen. Nach dem Abschuss wird der Pfeil durch diesen neuen „Nockendrall“ schon auf der Bogensehne in eine Drehbewegung gebracht, welche zwischen 4.000 und 9.000 Umdrehungen pro Minuten erreichen können. Die Turbo-Nocke kann einzeln oder auch in einem Guss mit sehr kurzen (Plastik-)Federn hergestellt werden. Dies wird auf die (Carbon-)Pfeilschaftröhre aufgesteckt und eingeklebt (siehe auch FOB-Vanes).

siehe auch

• Fliegerpfeil, Geschosswirkung

Literatur

• Richard Kinseher: Der Bogen in Kultur, Musik und Medizin, als Werkzeug und Waffe. Eigenverlag, BoD 2005, ISBN 3-8311-4109-6

Weblinks

• Dissertation "Wundballistik bei Pfeilverletzungen" - mit umfassender Einführung in die Grundlagen des Bogenschießens, altervative Quelle (2,7 MB)
• Amerikanische Seite über extreme Pfeilunfälle: Pfeilbruch, Hand- + Kopfverletzung
• online Spinewert-Rechner für Holzpfeile